PTFE 가열 튜브를 사용한 불규칙한 온도 제어 문제 해결

수조 온도가 여기저기서 발생하고 때로는 20도를 초과하기도 하며 때로는 설정값에 도달하기 위해 고군분투하기도 합니다. PTFE 가열 튜브가 작동하는 것 같지만 제어 루프에 문제가 있습니다. 어디서부터 살펴봐야 합니까?
온도 안정성은 팀 스포츠입니다. 한 선수가 실패하면 팀 전체가 피해를 입는다. PTFE 가열 튜브 시스템은 온도 센서(열전대 또는 RTD), 컨트롤러(일반적으로 PID) 및 히터 등 완벽한 조화를 이루어 작동해야 하는 세 가지 구성 요소로 구성됩니다. 센서는 시스템의 눈입니다.-잘못 보면 시스템도 잘못된 행동을 합니다. 컨트롤러는 신호를 읽고 튜브의 전원을 변경합니다. 히터는 에너지 자체를 제공합니다. 한 링크의 문제는 불규칙한 온도 변동, 오버슈트 또는 지연된 응답과 같은 동일한 증상을 나타냅니다. PTFE 외장 자체는 화학적으로 불활성이고 열에 민감하기 때문에 튜브 자체는 일반적으로 문제가 되지 않습니다. 체계적인 진단을 통해 거의 항상 센서, 배선, 튜닝, 전원 공급 장치 또는 부분적인 요소 성능 저하의 문제를 감지할 수 있습니다.
가장 일반적인 원인인 센서부터 시작하십시오. 프로브 유형이 컨트롤러 입력(J 또는 K 열전쌍, Pt100 RTD)과 호환되는지 확인하십시오. 센서 팁은 흐르는 유체에 완전히 잠겨야 하며 가열 표면과 탱크 벽에서 최소 5~10cm 떨어져 있어야 합니다. PTFE 튜브 또는 탱크 바닥과 접촉하는 센서는 벌크 유체 온도가 아닌 표면 온도를 감지하므로 컨트롤러가 오버슛하거나 헌트할 수 있습니다. 표시된 값을 동일한 구역에 있는 독립적으로 교정된 기준 온도계와 비교하십시오. 2도 이상의 드리프트가 있는 센서(센서 노화 또는 교정 손실의 징후). 다음으로 센서 배선을 확인합니다. 느슨한 단자 나사, 부식된 접점 또는 손상된 연장선은 컨트롤러가 급격한 온도 변화로 해석하는 간헐적인 신호를 제공할 수 있습니다. 모든 연결을 다시 설치하고 변색되거나 깨지기 쉬운 케이블을 교체하십시오.

이제 센서가 확인되었습니다. 컨트롤러로 이동합니다. 혼란스러운 동작의 대부분은 잘못된 PID 조정으로 인해 발생합니다. 비례 게인이 너무 많으면 오버슈트 및 진동이 발생합니다. 적분 동작이 너무 많으면 시스템이 오프셋을 수정하는 속도가 느려집니다. 최신 컨트롤러에는 자동-조정 기능이 있습니다. 교반을 실행하면서 일반 작동 수준 및 로드에서 수조를 사용하여 자동 조정을 실행합니다. 컨트롤러는 시스템의 실제 열 질량 및 열 손실과 관련된 새로운 PID 설정을 계산하고 로드합니다. 전체 가열을 통해 자동으로-조정하고 순환합니다.{10}} 온도는 서서히 설정점에 도달하고 헌팅 없이 ±1~2도 내에서 안정화되어야 합니다. 히스테리시스 때문에 컨트롤러가 PID가 아닌 단순한 온/오프 온도 조절 장치인 경우 넓은 스윙이 일반적입니다. 가장 장기적인 솔루션은 전체 PID 컨트롤러로 업그레이드하는 것입니다.
그러면 전원 공급 장치 문제가 발생하는 것 같습니다. PTFE 가열 튜브는 저항성 부하이며 출력은 전압의 제곱의 함수입니다. 공급량이 +- 10% 이상 변동하는 경우 히터 전력은 상당히 변동됩니다. 이는 간헐적인 부하가 큰 플랜트에서 흔히 발생합니다. 데이터 로깅 전압계 또는 전력 품질 분석기를 사용하여 일반적인 플랜트 활동을 포함하여 30-분 동안 라인 전압을 기록합니다. 변동이 지속되면 전압 조정기나 특수 회로가 필요합니다. 마지막으로 발열체 자체를 테스트하십시오. 부분적으로 고장난 튜브에도 여전히 전류가 흐를 수 있지만 MgO 절연체 내의 핫스팟이나 손상된 와이어 부분으로 인해 전력이 고르지 않거나 감소할 수 있습니다. 시운전 시 기록된 원래 기준선과 관찰된 대로 주변 온도에서 작동 온도까지의 가열 시간을 비교합니다. 램프 시간이 길거나 부하가 걸린 상태에서 최대 온도에 도달할 수 없으면 요소 품질이 저하되었음을 나타냅니다. 이러한 경우에는 절연 저항 시험을 실시하고 필요하면 튜브를 교체하십시오.
하드웨어 교체가 아닌 실제 수리로 문제가 해결되는 경우가 많습니다. 기계적 보호를 제공하고 유체 온도의 평균을 구하려면 센서를 Thermowell에 설치하십시오. 써모웰을 흡입구 또는 배출구 흐름에서 멀리 떨어진 잘 혼합된- 영역에 배치합니다. 액체 수위가 다양한 시스템의 경우 센서가 물에 잠길 때까지 가열되지 않도록 낮은 수위 인터록을 추가해야 합니다. PTFE 튜브 자체를 바꾸는 것보다 이러한 사소한 조정으로 안정적인 제어를 회복할 가능성이 훨씬 더 높습니다.
가열 튜브는 온도가 불안정해지는 경우가 거의 없습니다. 일반적으로 센서, 컨트롤러 및 전원 공급 장치를 체계적으로 검사하면 사용자가 튜브를 교체하지 않고도 안정적인 제어를 복원할 수 있습니다. 센서는 시스템의 눈입니다. 잘못된 것이 발견되면 시스템은 부적절하게 작동합니다." 제어 루프의 각 링크를 테스트하는 체계적인 기술을 통해 실제 원인을 신속하게 파악하고 수조를 엄격한 허용 오차 수준으로 되돌리고 불필요한 히터 교체를 제거합니다. 이를 통해 공정 온도가 일정하게 유지되고 장비 수명이 길어지며 생산 중 가동 중지 시간이 줄어듭니다.